通過飛行器模型風(fēng)洞靜態(tài)測壓試驗(yàn),可以得到飛行器的靜態(tài)性能參數(shù),但在具體的試驗(yàn)過程中,由于現(xiàn)場條件所限僅能夠得到特定試驗(yàn)狀態(tài)下的有限的數(shù)據(jù)。為了進(jìn)行更為全面的研究,文章采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,利用已測狀態(tài)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)一個用于數(shù)值預(yù)測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行兩方面的預(yù)測,一方面是在確定模型迎角的前提下,預(yù)測模型不同測壓孔位置處的壓力值;另一方面是在確定模型測壓孔位置的前提下,預(yù)測模型不同迎角下的壓力值。最終將預(yù)測結(jié)果與實(shí)際結(jié)果進(jìn)行對比,兩者的相對誤差小于±2%。結(jié)果表明:在有限的試驗(yàn)狀態(tài)下,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對風(fēng)洞模型靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測較為準(zhǔn)確,符合實(shí)際的流動特性,可以為飛行器設(shè)計(jì)提供較為全面、可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 

【文章來源】：科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019,(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

2.3S809翼型測壓孔布置圖圖2試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷氖疽鈭D力機(jī)翼型S809

°~15°，翼型弦長300mm附近的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，同時為了使預(yù)測結(jié)果更具有全面性，數(shù)據(jù)預(yù)測步驟主要由兩部分組成。一方面是在確定模型迎角的前提下，預(yù)測模型不同測壓孔位置處的壓力值；另一方面是在確定模型測壓孔位置的前提下，預(yù)測模型不同迎角下的壓力值。5預(yù)測結(jié)果分析（1）定迎角，預(yù)測測壓孔位置處的壓力值在確定翼型迎角的前提下，預(yù)測流動未分離區(qū)45%弦長（225mm）、50%弦長（250mm）和流動分離區(qū)65%弦長（325mm）、70%弦長（350mm）這四處的壓力值。圖4是迎角13°，各個測壓孔位置處壓力值的預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的對比圖。表1是預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的相對誤差。圖4迎角13°預(yù)測結(jié)果對比圖表1迎角13°預(yù)測位置數(shù)據(jù)通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測值與試驗(yàn)值進(jìn)行對比，從圖4中的壓力曲線對比可以看出，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的壓力曲線與試驗(yàn)真值的壓力曲線基本保持吻合，沒有奇點(diǎn)存在。從表1中的相對誤差結(jié)果看出，預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)真值的相對誤差基本保持在2%之內(nèi)，綜上所述，在確定翼型S809迎角的前提下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對翼型S809未分離區(qū)與分離區(qū)的測壓孔位置處的壓力值的預(yù)測均有著相對較好的結(jié)果。（2）定測壓孔位置，預(yù)測各個迎角下的壓力值確定翼型上表面測壓孔位置的前提下，預(yù)測翼型迎角10°到15°這6個迎角狀態(tài)下的壓力值。圖5是60%弦長（300mm）處，各個迎角下壓力值的預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的對比圖。表1是預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的相對誤差。圖560%弦長（300mm）處預(yù)測結(jié)果對比圖表260%弦長處預(yù)測迎角數(shù)據(jù)由圖5中的壓力曲線對比可以看出，在確定翼型上表面

?1中的相對誤差結(jié)果看出，預(yù)測結(jié)果與試驗(yàn)真值的相對誤差基本保持在2%之內(nèi)，綜上所述，在確定翼型S809迎角的前提下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對翼型S809未分離區(qū)與分離區(qū)的測壓孔位置處的壓力值的預(yù)測均有著相對較好的結(jié)果。（2）定測壓孔位置，預(yù)測各個迎角下的壓力值確定翼型上表面測壓孔位置的前提下，預(yù)測翼型迎角10°到15°這6個迎角狀態(tài)下的壓力值。圖5是60%弦長（300mm）處，各個迎角下壓力值的預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的對比圖。表1是預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的相對誤差。圖560%弦長（300mm）處預(yù)測結(jié)果對比圖表260%弦長處預(yù)測迎角數(shù)據(jù)由圖5中的壓力曲線對比可以看出，在確定翼型上表面測壓孔位置的前提下，預(yù)測各個迎角狀態(tài)下的壓力系數(shù)曲線與試驗(yàn)真值的壓力曲線基本保持吻合。從表2的相對誤差結(jié)果可以很直觀地看出，不論是處于未分離區(qū)測壓孔位置還是分離區(qū)測壓孔位置，通過預(yù)測得到的各個迎角的壓力系數(shù)與試驗(yàn)真值相對誤差基本保持在2%之內(nèi)，綜上所述，在確定翼型S809上翼面測壓孔位置的前提下，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對翼型S809各個迎角下的壓力預(yù)測具有相對較好的結(jié)果。6結(jié)論通過本文研究，可以得到以下結(jié)論：（1）通過風(fēng)洞靜態(tài)測壓試驗(yàn)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)工具，針對風(fēng)洞試驗(yàn)靜態(tài)數(shù)據(jù)的非線性，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用來預(yù)測相關(guān)數(shù)據(jù)。通過MATLAB程序設(shè)計(jì)，將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測功能與風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合，用兩種預(yù)測步驟進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相對比，相對誤差小于±2%，預(yù)測結(jié)果較好，精度較高。（2）針對試驗(yàn)角度或測壓孔設(shè)置過大的情況，通過預(yù)測試驗(yàn)狀態(tài)的壓力值，可以預(yù)測出的精度較高結(jié)果，且基本符合實(shí)

【參考文獻(xiàn)】：
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